全球首個鐵空氣電池儲能系統并網運行

荷蘭初創企業 Ore Energy 剛剛跨過了長時儲能領域的一道重要門檻：它宣布建成了全球首個并網運行的鐵-空氣電池系統。

鐵-空氣電池俗稱“100 小時電池”，利用可逆的生銹/除銹反應進行充放電。與主流只能連續供電 4–12 小時的鋰離子電池不同，鐵-空氣電池可以持續放電數日。

電池的核心結構很簡單：一塊浸泡在水中的鐵陽極，加上一層“膜”一樣的陰極。 放電時，氧氣透過膜被“吸”進來，鐵陽極隨之生銹；氧化反應釋放電能。充電時，外部電能輸入，鐵銹被還原成鐵，氧氣又被“呼”出去。

“就像肺一樣，一呼一吸間把鐵變成銹，再把銹變回鐵。”Ore Energy 聯合創始人 Aytac Yilmaz 博士形容。

“鐵很便宜，我們的電池成本只有 16 歐元/千瓦時。”Yilmaz 說，“相比之下，2023 年鋰離子電池價格大約是它的 10 倍。”

鐵-空氣電池并非新點子，1960 年代就有人提出。難點在于——鐵太容易生銹，卻很難“去銹”。Ore Energy 的秘訣是什么？陽極里還加了什么，公司守口如瓶。

多年來，美國的Form Energy 一直是鐵-空氣電池賽道的“代名詞”，在接近商業化的過程中已拿到 12 億美元風險投資。在幾乎所有維度上，Form Energy 仍處于絕對領先：2024 年 10 月完成 4.05 億美元 F 輪融資（詳見：），已在西弗吉尼亞州一座舊鋼廠建成制造基地并于去年秋季投產；在手項目儲備從 100 MWh 到 8.5 GWh 不等，多個項目計劃年內投運。下一步，Form 需要證明其商業化電池能夠兌現承諾。

但 Ore Energy 的并網項目仍是一個重要里程碑。這家 2023 年成立的鐵-空氣儲能公司打算快馬加鞭。公司業務拓展負責人 Bas Kil 表示：“我們正忙著與大量商業客戶洽談系統部署事宜。下一步就是商業落地。我們不打算再花數年做小規模試點；我們相信系統已具備商業化條件。”

Ore 計劃在 2030 年達到年產 50 GWh 的產能——對于一家目前僅 30 多人、大部分仍在做研發的初創公司而言，可謂雄心勃勃。

首套裝置規模極小，不足 1 MWh；完整系統容量 4.2 MWh，可裝入一個 40 英尺集裝箱；未來按客戶需求可模塊化堆疊。公司稱，這是歐洲首個完全在歐洲本土設計、制造并安裝的長時儲能系統。

項目仍為試點規模，部署在代爾夫特理工大學的“綠色村莊”氣候與能源技術試驗基地——該基地恰好擁有獨立并網接入點（Ore Energy 是代爾夫特理工的孵化企業，聯合創始人曾在此花費 8 年研發相關技術）。借助這一接入點，公司可立即開始測試跨日能量時移，即使項目尚處早期。

Kil 指出，歐洲電網“對這種技術需求巨大”，荷蘭尤甚——該國日照不足，而風電資源豐富卻間歇性強。

因此，Ore 的首要目標客戶是歐洲那些即將退役煤電、燃氣電廠、需要填補容量缺口的公用事業公司。（歐洲多數國家已承諾未來幾十年內逐步淘汰煤電。）公司亦考慮將系統與可再生能源同場部署，尤其是風電。

“太陽能的發電曲線與鋰離子電池的持續時間匹配得很好，”Kil 說，“但風電常見多日大風或無風。你可能連續三天所有風電場都接近滿發，而鋰離子電池在前 2–4 小時就全部充滿。”

公司同時正在為首家商業工廠選址。由于鐵-空氣電池所需材料極其簡單，Kil 表示 Ore 將完全在歐洲境內采購原材料：既可降低地緣政治風險，又契合歐盟“清潔工業協議”——該計劃將動用逾 1000 億歐元支持歐盟本土清潔制造。這家初創企業已獲得歐洲創新理事會支持，并入選其加速器項目。

2024 年，Ore 宣布完成逾 1150 萬美元（1000 萬歐元）種子輪融資；此后一年內，又從歐洲各級政府機構獲得額外補貼與資助，總資金規模已接近 2300 萬美元（2000 萬歐元）。

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